Шпиндель у станка: Статьи: актуальная и свежая информация, интересные рубрики

alexxlab | 24.04.2023 | 0 | Разное

Содержание

Шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ

Для осуществления такой важной операции обработки материалов, как фрезерование, необходимо обеспечить вращательное движение режущего инструмента с нужной скоростью, для чего и используется шпиндель. В станках с ЧПУ к этому важнейшему элементу конструкции предъявляются повышенные требования. С учетом этого шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ требует особого внимания при выборе оборудования.

Шпиндель для станка с ЧПУ

Когда рассматривается фрезерный станок (ФС) с ЧПУ, под шпинделем обычно подразумевается электродвигатель с валом, на котором установлено зажимное устройство для режущего инструмента (фрезы). В качестве зажимного устройства чаще всего используется самозажимной патрон цангового типа. В универсальных ФС возможна установка, помимо фрез, сверла, точильного камня и иного инструмента.

Шпиндель предназначен для придания режущему инструменту вращения с заданной скоростью. Для этого должна быть обеспечена передача крутящего момента от электродвигателя на рабочий вал с наименьшими потерями, с возможностью изменения направления вращения. Вторая важная задача – надежное крепление инструмента на валу. Дополнительно шпиндель обеспечивает защиту двигателя от перегрузок при тяжелых условиях обработки.

Классификация двигателей для ЧПУ станка

В зависимости от назначения ФС, двигатели для них можно разделить на 2 группы:

Для бытовых станков, в т. ч. изготовленных своими руками. В шпинделях устанавливаются электродвигатели небольшой мощности. Широко используются электродрели, бытовые фрезеры, бормашины, двигатели стиральных машин и т. п. В таких конструкциях подшипники не рассчитаны на значительные боковые нагрузки.
Для производственных целей. Применяются небольшие асинхронные двигатели повышенной мощности. Повышенные требования предъявляются к подшипникам, в частности часто используются керамические подшипники. Мощность поддерживается наличием системы охлаждения и подачи смазки в рабочую зону.

Другое важное разделение проводится по направлению оси вращения – вертикальное, горизонтальное, универсальное. В зависимости от расположения вала изменяется боковая нагрузка. Наименьшая нагрузка характерна для вертикального использования, но при этом повышается вибрация. При горизонтальном варианте увеличивается нагрузка на вал в вертикальном направлении, но вибрация гасится. Универсальные конструкции предусматривают возможность использования шпинделя в обоих направлениях. Для разных исполнений выбирается своя система передачи и применяются специальные вспомогательные приспособления.

Подразделяются двигатели и по скорости вращения:

Низкоскоростные с максимальной частотой вращения 2400 об/мин. Вращение, как правило, передается через редуктор (коробку скоростей).
Среднескоростные со скоростью вращения 2500–11900 об/мин. Вращение обычно передается с помощью ременной передачи и редуктора 1:1. Ось двигателя смещена относительно оси шпинделя.
Высокоскоростные со скоростью в диапазоне 12000–17900 об/мин. Вал двигателя соосен валу шпинделя (прямая передача вращения). При таких скоростях повышаются требования к патрону и инструменту.
Сверхскоростные (ультраскоростные). Они могут развивать скорость до 70000 об/мин. Обычно вал двигателя является валом шпинделя (мотошпиндели со встроенными обмотками).

Наконец, шпиндели классифицируются по способу смены инструмента: механизированные и ручные. В первом случае используются специальные штревели (например, типа ВТ или СК) и механизированные устройства зажима-разжима (например, пневматические тиски). В ручном варианте устанавливаются стандартные штревели, болты и цанга.

Классификация по типу привода

В ФЗ шпиндели подразделяются по типу привода следующим образом:

Ременная передача. Основные плюсы: повышенная скорость, простота монтажа, малая вибрация. Минусы: ограничения крутящего момента в зависимости от наличия места для двигателя, повышенная стоимость системы управления.
Зубчатая передача. Она обеспечивается коробкой скоростей через систему валов и шестерен. Плюсы: возможность автоматического регулирования скорости, компактность. Минус – относительно низкая скорость вращения. Чаще всего используется в ФС универсального типа.
С ZF-редуктором. Может обеспечивать передачу с моментом до 400 Нм и переключение скоростей 1:1 и 1:4.
Прямая передача. Она используется в высокоскоростных шпинделях. Скорость вращения инструмента ограничивается только скоростью вращения двигателя. Валы шпинделя и двигателя расположены по одной оси и соединяются муфтой.

Особо выделяется мото- или электрошпиндель. Это вариант совмещения шпинделя и двигателя в одном корпусе.

Особенности конструкции шпинделя для станка с ЧПУ в зависимости от вида

Шпиндели для ФС с ЧПУ имеют ряд особенностей:

Для обеспечения повышенной производительности станков используются высокоскоростные и сверхскоростные двигатели.
Для смены инструмента задействуется специальная программа остановки станка для смены инструмента. В промышленном оборудовании приоритет отдается механизированному способу. В программе может предусматриваться перемещение шпинделя или заготовки на удобное место для смены инструмента с последующим возвратом на место остановки процесса.
Ременная передача применяется в основном в ФС вертикального типа с большой скоростью обработки. При установке коробки скоростей или редуктора обеспечивается автоматическая регулировка скорости через ЧПУ, что особо важно в универсальных ФС и при работе с моментом выше 200 Нм. В бытовых и самодельных ФЗ часто применяется прямая передача от электродрели.

Важно! Конструкция шпинделя для ФС с ЧПУ подбирается так, чтобы обеспечивалась максимальная скорость обработки и возможность автоматизации процесса.

Какими качествами должен обладать хороший шпиндельный узел фрезерного станка с ЧПУ?

Для ФЗ с ЧПУ особо важно обеспечить следующие параметры шпиндельного узла:

Повышенная точность вращения инструмента. ГОСТ 9726-89 (п.п. 3.4.12, 3.4.15) устанавливает пределы допустимого биения конца вала (осевого, торцевого и радиального). Они должны строго соблюдаться. Для импортного оборудования действуют европейские стандарты.
Статическая и динамическая жесткость. Шпиндель не должен подвергаться деформации при действии нагрузок в процессе обработки даже очень прочных материалов.
Износостойкость. Детали шпинделя изготавливаются из высокопрочных металлов, стойких к истиранию. Особые требования устанавливаются для подшипников.
Минимальная вибрация. Станки с ЧПУ работают с большой скоростью, но вибрация должна гаситься. Наиболее сильно влияет она при чистовой обработке изделий.

Надо учитывать, что качество обработки изделий во многом зависит от перечисленных параметров шпинделя.

Мощность шпинделя – как выбрать для фрезерного станка?

Чем больше мощность станка, тем больше у него возможностей. При использовании ЧПУ крайне редко устанавливаются предельные скорости вращения (а значит, и мощность), но резерв позволяет повысить производительность при необходимости. Другое дело, что с повышением мощности станка увеличивается и его цена, а значит, надо выбирать оптимальный вариант с учетом достаточности данного критерия.

Практические нормы устанавливаются с учетом назначения ФС. Для обеспечения сверления, неглубокой обработки (например, гравировки) или фрезерования мягких материалов достаточно иметь мощность порядка 600–650 Вт. Если ФС используется для обработки твердых пород дерева и металлов, то мощность нужна в пределах 0,8–1,5 кВт в зависимости от обрабатываемого материала. При желании иметь универсальный станок для любых изделий и наличии планов по модернизации оборудования рекомендуется иметь запас по мощности, т. е. выбирать станок с мощностью более 2 кВт. Следует также учитывать, что обработка на ФС с ЧПУ, как правило, осуществляется на скоростях в пределах 8000–15000 об/мин.

Способы охлаждения

При выборе ФС необходимо обратить внимание на систему охлаждения. Возможны такие варианты:

Без охлаждения или с естественным воздушным охлаждением. Такой принцип вполне применим при вращении инструмента со скоростью не более 4500 об/мин. На скоростях до 6000–8000 об/мин можно работать только кратковременно, не более 20-30 минут.
Водяное охлаждение. Подача воды в рабочую зону обеспечит возможность обработки со скоростью до 15000–16000 об/мин. Минус такой системы – необходимость в установке достаточно большого резервуара и обеспечения отвода стока.
Масляное охлаждение. Оно наиболее эффективно и обеспечивает работу с любой скоростью. Охлаждающая жидкость располагается в «холодильнике шпинделя» и циркулирует по его охлаждающей рубашке.

Обеспечиваться охлаждение может путем простого полива в рабочую зону или циркуляции жидкости под давлением до 25–30 бар. Для принудительной циркуляции используется специальная помпа, включаемая одновременно с электродвигателем.

Шпиндель фрезерного станка с ЧПУ является важнейшей его деталью, от которой зависит качество обработки и возможности оборудования. К нему предъявляются высокие требования, которые необходимо учитывать при выборе модели. Следует также учитывать, что шпиндельные узлы классифицируются по нескольким категориям, которые определяют назначение станка.

29 августа 2020
3979

Получите консультацию специалиста

Шпиндель фрезерного станка – Руководство по поиску и устранению неполадок

Таблица симптомов

Смазки

Корректирующее действие

Недостаточное или чрезмерное предложение масла к подшипникам шпинделя может привести к перегреву шпинделя. Использование неправильного шпинделя смазки нефти на шпиндель подшипников может привести к шпиндел перегрева. Убедитесь, что вы используете правильную смазку шпинделя (SHC 625) и давление воздуха к шпинделю правильно.

Осмотрите все трубки, шланги и фурнитуру в системе смазки на наличие утечек. Проверьте наличие луж и масла, чтобы помочь найти утечки.

Перейти к Haas Spindle минимальная смазка устранения неполадок для дополнительной информации об устранении неполадок

Перейти к Механический насос Bijur Lube – Руководство по устранению неполадок для дополнительной информации об устранении неполадок.

Ременной привод

Корректирующее действие

Отключите питание, зафиксируйте и отметьте машину. Снимите крышки швы шпинделя. Отключите подачу воздуха к машине. Удалите четыре 3/8-16 SHCS на ГТО. Снимите ГТО и отложите ее в сторону.

Осмотрите ремни шпинделя и шкивы на предмет повреждений: Ищите изношенные, растянутые или сломанные ремни, а также поврежденные или раздели винтики на внутренней поверхности пояса. Ссылка на Drive Belt – Руководство по устранению неполадок.

Кодер Пулли/Пояс

Корректирующее действие

Убедитесь, что ремень кодера регулируется правильно и не поврежден. Замените поврежденный или изношенный ремень.

Убедитесь, что шкив кодера не носить. Убедитесь, что набор винт плотно.

Сила drawbar

Корректирующее действие

Используйте датчик силы drawbar в шпиндель для того чтобы измерить усилие зажима. Ссылка на Spindle – Справочная таблица силы drawbar.

Если сила прорисовки неверна, перейдите на Spindle – Drawbar – Руководство по устранению неполадок.

СОЖ

Корректирующее действие

Если машина имеет через спинное СОЖ (TSC), различные типы СОЖ может привести к toolholder придерживаться в шпиндель. Рассмотрим другой тип СОЖ, если симптом сохраняется.

Зажимная оснастка

Если рабочая часть не поддерживает сярую должным образом, это может вызвать болтовню.

Корректирующее действие

По возможности укрепите рабочий холдинг.

Снижение нагрузки с корректировкой выбора инструмента или программы.

Сбалансированная работа

Корректирующее действие

Убедитесь, что шпиндель сбалансирован. Ваш местный HFO может сбалансировать эти шпиндели:

Все шпиндели, управляемые ремнем
Вline шпиндели, сделанные после августа 2016

Все инструменты, которые работает более 10K RPM должны быть сбалансированы. Не превышайте рекомендации производителя по специальному инструментарию.

Держатель инструмента прилипает

Этот эффект может произойти в то время как машина находится в эксплуатации, если холодный держатель инструмента помещается в теплый конус шпинделя. Это создает тепловое расширение [1] по бокам держателя инструмента и заставляет его вставлять шпиндель конус, прежде чем он будет выпущен.

Распространенным примером является, если вы измените от горячего резака к прохладному зондшешренка, чтобы проверить вашу часть в конце цикла. Если прохладный зонд остается в горячем шпинделе на ночь, он сделает “Появляются” шум, когда он выпущен.

Корректирующее действие

Очистите держатели инструментов и шпиндель конус. Проверьте наличие поврежденных держателей инструментов, прежде чем положить их обратно в машину. Поврежденный держатель инструмента может привести к повреждению конуса шпинделя и создать вылет инструмента или проблемы с отделкой.

Убедитесь, что тянуть шпильки смазывается. См. процедуру Фрезерный станок – Оснастка – Техническое обслуживание .

Держатель инструмента – это фреттинг

Корректирующее действие

Ищите резьбу на держателях инструментов. Длинные инструменты могут вызвать резвиться на держателях инструментов, если вы используете их агрессивно. Если есть резьба на держатель инструмента, или если симптом сохраняется, перейдите на Spindle – Drawbar – Руководство по устранению неполадок.

Многошпиндельный станок INDEX MS22-8 – INDEX TRAUB

8 основных шпинделей, до 2 поворотных синхронных шпинделей и до 16 инструментальных суппортов.

Особенности машины

Ваши преимущества

МС22-8 в фокусе

Варианты расширения

Сокращение времени изготовления дополнительной детали за счет одновременного изготовления 2-х заготовок
14 держателей инструментов с 1 или 2 осями (опционально также с осью Y)
2 поворотных синхронных шпинделя
2 задние направляющие (опция) с 3 инструментами на каждой, из которых до 2 приводных

Ваше преимущество: Две одинаковые или две разные заготовки могут обрабатываться параллельно.

Результат: малое время цикла.

Обработка торцевой части с использованием до 15 держателей инструментов X/Z (дополнительная ось Y)
Обработка торцевой части одновременно
1 синхронный поворотный шпиндель
1 задняя направляющая
Различные варианты обработки
Возможна обработка очень сложных заготовок

Ваше преимущество: Сокращение времени цикла за счет безграничной обработки задней части и безграничной гибкости

90 преимущества многошпиндельного токарного автомата INDEX MS22-8. На соседней анимации показаны различные варианты обработки на многошпиндельном станке.

Технические данные

развернуть все

Рабочие шпиндели

Количество макс.

Количество прутков

мм

22 (24)

Скорость макс.

об / мин

10 000

Питание при 100% / 25%

кВт

8DS7 / 15

Крутящий момент на 100% / 25%

Нм

10 /18

нм

10 /18

2226

Нм

22 10 /18

2226

нм Синхронный шпиндель

Количество макс.

Количество прутков

мм

22 / 24

Скорость макс.

об / мин

10 000

Питание при 100% / 40%

кВт

9,2 / 12

Крутящий момент 9% / 40%

Нм

11 /140026 2

26262626262626262626262626262626262626262626 2

26262626 2

. Количество инструментов для обратной обработки

Носитель инструмента

Количество макс.

Ход ползуна X

мм

Ход ползуна Y

мм

Ход ползуна Z

мм

Держатель инструмента, отрезание направляющей для обратного растачивания

Количество макс.

Ход каретки X

мм

Количество инструментов для обратной обработки

Габариты, вес, подключаемая мощность

Вес

кг

Подключаемая мощность

кВт

Элементы управления

Siemens

S840D sl

Мультисенсорный экран

Запросить цену на INDEX MS22-8

Вы получили предложение на INDEX MS22-8 в соответствии со стандартной конфигурацией.

Загрузки

PDF

Брошюра

AnglishgerManfrenchitalian

MS22-8

Скачать

PDF3 MB

9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999009н.0026

pdf3 MB

Скачать

pdf3 MB

Скачать

pdf3 MB

Скачать

Эти многошпиндельные токарные станки также могут вас заинтересовать

Умножьте мощность и непревзойденную производительность

Корпорация ИНДЕКС
14700 Северный бульвар Пуэнт
Ноблсвилль, IN 46060
США.

Высокоскоростные шпиндели | Интеграция станка с ЧПУ

Запрос коммерческого предложения

Нажмите, чтобы увеличить

Custom CNC Machine High Speed Применение шпинделя Особенности:

Резцы малого диаметра предлагают прекрасную возможность извлечь выгоду из технологии HS.
Требуется тщательная оценка приложения, чтобы определить, имеет ли смысл использовать HS.
обычно ограничивает использование высокоскоростной, а не шпиндельной системы.
HS резка мягких материалов возможна, но требует достаточной жесткости и мощности шпинделя.
Mold & Die отличается превосходной обработкой поверхности и отличным качеством.
Микросверление требует высокой скорости и точности, но не только скорости.
Партнер со знаниями, опытом и высококачественной продукцией – ключ к успеху.

Высокоскоростной шпиндель Интеграция станков с ЧПУ для высечки

Высокоскоростные шпиндели IBAG используются в самых разных областях. Высокоскоростная резка используется для улучшения качества, сокращения времени цикла и повышения эффективности производства. Проще говоря, более быстрое вращение резака позволит резаку выполнять работу быстрее, если не превышены максимальные рабочие пределы резака.

Любое приложение, требующее использования фрезы малого диаметра, может выиграть от использования высокоскоростной технологии. Независимо от того, требуется ли микросверление или микрофрезерование на токарном станке с ЧПУ швейцарского типа, гравировка на обрабатывающем центре или чистовая обработка формы и штампа с помощью концевой фрезы со сферическим концом малого диаметра, использование небольшой фрезы на более высоких оборотах обычно экономит время и улучшить свой процесс.

Интеграция станка с ЧПУ для обработки мягких материалов

Для мягких материалов существует несколько ограничений скорости фрезы, однако более высокие обороты обычно требуют большей мощности шпинделя. Например, обработка деталей из авиационного алюминия может быть выгодна при использовании технологии высокоскоростной резки, включая превосходное качество поверхности и тонкие стенки, если двигатель шпинделя имеет достаточную жесткость и мощность, чтобы поддерживать результирующую высокую скорость съема материала.

Интеграция высокоскоростного станка с ЧПУ для обработки пресс-форм и штампов

При работе с пресс-формами и штампами скорость высечки будет ограничена в зависимости от материала режущего инструмента и покрытия. Так, высокая скорость обычно используется для получистовых и чистовых операций с очень малой площадью контакта при резании. Результатом этого процесса является исключительное качество поверхности, которое сводит к минимуму или исключает ручную обработку, экономя время, затраты и оптимизируя точность конечной детали.

Интеграция высокоскоростного фрезерного станка с ЧПУ для микросверления

Одним из очень популярных высокоскоростных применений является микросверление, которое часто требуется для медицинских и электронных компонентов. Стандартный станок не может выполнить эту операцию за разумное время и часто с трудом поддерживает приемлемое качество. Высокоскоростной шпиндель IBAG обеспечивает исключительную точность (биение менее 1 микрона) и может выполнять эту операцию в кратчайшие сроки, сохраняя высочайший уровень качества и продлевая срок службы инструмента.

Обратитесь в IBAG North America за информацией о высокоскоростных шпинделях сегодня

Чтобы применить высокоскоростную технологию в вашей производственной деятельности, очень важно работать с партнером, который обладает проверенными знаниями и опытом, чтобы успешно консультировать и направлять ваши усилия. IBAG North America имеет более чем 25-летний опыт использования технологии высокоскоростных шпинделей для повышения производительности, сокращения времени цикла и улучшения качества для наших клиентов.